CN105984587A - 一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，包括机身、药壶、离心喷头、液泵、智能施药调节系统控制主板，药壶悬挂于遥控多旋翼植保机的正下方，离心喷头通过喷头杆连接于植保机对称机臂接近旋翼的位置，液泵置于遥控多旋翼植保机中心板上，液泵的进液口连接的导管至药壶中，液泵的出液口连接的导管至离心喷头中，智能施药调节系统控制主板中集成了温湿度一体传感器SHT20和GPS飞行速度检测模块。该智能施药调节系统通过用户选择目前施药的农作物类型、病虫害类型及使用药物类型,温湿度一体传感器SHT20检测模块检测当前作业环境温湿度，GPS飞行速度检测模块检测遥控多旋翼植保机的飞行速度，根据检测的结果自动调节当前喷洒系统液泵的药泵出液量及离心喷头的喷头转速，实现适合作物所需要的雾滴直径、喷幅和喷雾量。

Description

一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统

技术领域

本发明涉及植保施药系统，尤其涉及遥控多旋翼植保机智能施药系统。

背景技术

近年来，当前，我国农业机械化正在向中高级阶段推进，农业生产耕、播、收等环节的机械化水平有了显著提高，植保环节的地面机械化作业技术与装备也有了较大发展，但地面植保机械作业的劳动强度大、农药喷洒操作人员安全保障性差、作业效率低、喷洒覆盖不均匀等问题，仍未得到很好解决。针对这些问题，近几年“低空低量航空施药技术与装备的研究开发”受到科研院所和相关企业的高度重视，逐步向市场推出了多种产品，对农业生产全程机械化发展增强了技术与装备支撑。无人机作为植保喷雾系统的搭载平台的应用正在进一步推广中，根据当前用户需要施药的物种及给物种施药的药物类型，结合施药当时环境温湿度及植保机飞行速度，自动控制喷头转速及药泵流量，实现植保机施药智能调节。

公告号为CN103803083A的专利文献公开了一种基于GPS的无人机喷药装置，包括机身，安装在机身上的储药箱以及与储药箱连接的喷洒器，还包括储存有作业处方图的中心控制模块，以及确定无人机位置的GPS信号接收器，GPS信号接收器传递无人机位置信号至中心控制模块，所述中心控制模块根据作业处方图得到在无人机位置的喷药信息，并控制喷洒器进行喷药；还公开了一种基于GPS的无人机喷药方法。该专利可以根据喷药区域内作物的种类、密度等不同来变换喷药量，从而降低药液浪费，提高喷药的精准性，可以在保证除虫效果的同时，很好的降低农药残留，提高农产品质量。

上述系统通过GPS信号接受无人机位置，在GPS信号不强区域难以作业，且民用GPS信号精确度很低，不能达到精准施药的目的，导致系统可行性差；作业过程中须提前绘制作业处方图，增加了工作的工作量，且作业内容只要有一项发生变化，作业处方图须重新绘制，反复增加了作业的人力和物力成本。

发明内容

本发明提供了一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，以解决现有的遥控多旋翼植保机喷药技术，雾滴直径、喷药量不符合作物要求，喷药不均匀，导致除虫效果不好的问题。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，包括机身、药壶、离心喷头、液泵、智能施药调节系统控制主板，药壶悬挂于遥控多旋翼植保机的正下方，离心喷头通过喷头杆连接于植保机对称机臂接近旋翼的位置，液泵置于遥控多旋翼植保机中心板上，液泵的进液口连接的导管至药壶中，液泵的出液口连接的导管至离心喷头中，智能施药调节系统控制主板中集成了温湿度一体传感器SHT20和GPS飞行速度检测模块。该智能施药调节系统通过用户选择目前施药的农作物类型、病虫害类型及使用药物类型，温湿度一体传感器SHT20检测模块检测当前作业环境温湿度，GPS飞行速度检测模块检测遥控多旋翼植保机的飞行速度，根据检测的结果自动调节当前喷洒系统液泵的药泵出液量及离心喷头的喷头转速，实现适合作物所需要的雾滴直径、喷幅和喷雾量。

智能施药调节系统控制主板上有点阵屏及4个按键进行人机交互，通过按键选择农作物类型、病虫害类型以及使用药物类型，点阵屏选择12864中文屏，该屏可以同时显示4行8汉字或者4行16英文字符，同时支持中英文显示，方便两种语言选择；按键主要分为菜单、向上、向下、返回等功能；同时按键在不同的菜单中可以具备不同的功能；显示界面采用分页式多级滚屏显示。

智能施药调节系统控制主板中的主控芯片采用美国PIC单片机。

该系统采用温湿度一体传感器SHT20对温湿度进行采集。

该系统采用GPS飞行速度检测模块对遥控多旋翼植保机的飞行速度进行检测，并通过单片机串口直接读取当前速度，通过解析串口数据即可以获得当前飞行速度。

离心喷头中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到喷头转速的可调。

液泵中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到药泵出药量的可调。

通过对药泵出药量和喷头转速的可调，从而实现雾滴直径、喷幅和喷雾量根据用户针对不同的农作物类型、病虫害类型以及使用药物类型的不同选择而变化。

智能施药调节系统控制主板外部做IP65等级防护处理。

与现有技术相比，本发明可以针对不同的农作物类型、病虫害类型、实用药物类型进行精准的调节，减少了对农药的浪费，同时增加了农药的有效性，实现了更加智能的遥控多旋翼植保机的农林植保作业。

附图说明

图1为本发明的装置的结构示意图。

图2为本发明的基本方案示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，包括机身1、药壶2、离心喷头3、液泵4、智能施药调节系统控制主板5，药壶2悬挂于遥控多旋翼植保机的正下方，离心喷头3通过喷头杆连接于植保机对称机臂接近旋翼的位置，液泵4置于遥控多旋翼植保机中心板上，液泵4的进液口连接的导管至药壶2中，液泵4的出液口连接的导管至离心喷头3中，智能施药调节系统控制主板5中集成了9温湿度一体传感器SHT20和GPS飞行速度检测模块10。该智能施药调节系统通过用户选择目前施药的农作物类型6、病虫害类型7及使用药物类型8，9温湿度一体传感器SHT20检测模块检测当前作业环境温湿度，GPS飞行速度检测模块10检测遥控多旋翼植保机的飞行速度，根据检测的结果自动调节当前喷洒系统液泵4的药泵出液量11及离心喷头3的喷头转速12，实现适合作物所需要的雾滴直径13、喷幅14和喷雾量15。

如图2所示，智能施药调节系统控制主板5上有点阵屏及4个按键进行人机交互，通过按键选择农作物类型6、病虫害类型7以及使用药物类型8，点阵屏选择12864中文屏，该屏可以同时显示4行8汉字或者4行16英文字符，同时支持中英文显示，方便两种语言选择；按键主要分为菜单、向上、向下、返回等功能；同时按键在不同的菜单中可以具备不同的功能；显示界面采用分页式多级滚屏显示；9温湿度一体传感器SHT20对温湿度进行采集；采用GPS飞行速度检测模块10对遥控多旋翼植保机的飞行速度进行检测，并通过单片机串口直接读取当前速度，通过解析串口数据即可以获得当前飞行速度；离心喷头3中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到喷头转速12的可调；液泵4中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到药泵出药量11的可调。通过对药泵出药量11和喷头转速12的可调，从而实现雾滴直径13、喷幅14和喷雾量15根据用户针对不同的农作物类型6、病虫害类型7以及使用药物类型的不同选择而变化。

Claims (9)

1.一种应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，包括机身(1)、药壶(2)、离心喷头(3)、液泵(4)、智能施药调节系统控制主板(5)，药壶(2)悬挂于遥控多旋翼植保机的正下方，离心喷头(3)通过喷头杆连接于植保机对称机臂接近旋翼的位置，液泵(4)置于遥控多旋翼植保机中心板上，液泵(4)的进液口连接的导管至药壶(2)中，液泵(4)的出液口连接的导管至离心喷头(3)中，智能施药调节系统控制主板(5)中集成了温湿度一体传感器SHT20(9)和GPS飞行速度检测模块(10)。该智能施药调节系统通过用户选择目前施药的农作物类型(6)、病虫害类型(7)及使用药物类型(8),温湿度一体传感器SHT20(9)检测模块检测当前作业环境温湿度，GPS飞行速度检测模块(10)检测遥控多旋翼植保机的飞行速度，根据检测的结果自动调节当前喷洒系统液泵(4)的药泵出液量(11)及离心喷头(3)的喷头转速(12)，实现适合作物所需要的雾滴直径(13)、喷幅(14)和喷雾量(15)。

2.如权利要求1所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：智能施药调节系统控制主板(5)上有点阵屏及4个按键进行人机交互，通过按键选择农作物类型(6)、病虫害类型(7)以及使用药物类型(8)，点阵屏选择12864中文屏，该屏可以同时显示4行8汉字或者4行16英文字符，同时支持中英文显示，方便两种语言选择；按键主要分为菜单、向上、向下、返回等功能；同时按键在不同的菜单中可以具备不同的功能；显示界面采用分页式多级滚屏显示。

3.如权利要求1或2所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：智能施药调节系统控制主板(5)中的主控芯片采用美国PIC单片机。

4.如权利要求1-3所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：该系统采用温湿度一体传感器SHT20(9)对温湿度进行采集。

5.如权利要求1-4所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：该系统采用GPS飞行速度检测模块(10)对遥控多旋翼植保机的飞行速度进行检测，并通过单片机串口直接读取当前速度，通过解析串口数据即可以获得当前飞行速度。

6.如权利要求1-5所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：离心喷头(3)中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到喷头转速(12)的可调。

7.如权利要求1-6所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：液泵(4)中采用直流电机，通过单片机的PWM输出控制MOS管直接控制电机转速，达到药泵出药量(11)的可调。

8.如权利要求1-7所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：通过对药泵出药量(11)和喷头转速(12)的可调，从而实现雾滴直径(13)、喷幅(14)和喷雾量(15)根据用户针对不同的农作物类型(6)、病虫害类型(7)以及使用药物类型的不同选择而变化。

9.如权利要求1-8所述的应用于遥控多旋翼植保机的智能施药调节系统，其特征在于：智能施药调节系统控制主板(5)外部做IP65等级防护处理。